» Zastosowanie powłok kompozytowych na bazie poli(3,4-etylenodioksytiofenu), kwasu krzemododekawolframowego i kwasu 4-benzopirolowego do ochrony stali X20Cr13 przed korozją
|
|
LIDIA ADAMCZYK 
W pracy przedstawiono wyniki badań nad ochroną stali nierdzewnej za
pomocą powłoki kompozytowej. Powłokę składającą się z poli(3,4-etylenodioksytiofenu)
(PEDOT) kwasu krzemododekawolframowego (SiW12)
i kwasu 4-benzopirolowego (PyBA) osadzano metodą woltamperometrii cyklicznej.
Właściwości ochronne powłok oceniano w zakwa-szonych środowiskach
siarczanowych zawierających jony chlorkowe.
Słowa kluczowe: polimery przewodzące, poli(3,4-etylenodioksytiofen),
kwas 4-benzopirolowy, eter monolaurynowy glikolu polioksyetylenowego,
powłoki antykorozyjne, stal nierdzewna
Application of composite fi lms containing poly(3,4-ethylenodioxytiophene and
silicotungstic acid with 4-(pyrrole-1-yl) benzoic acid for protection of X20Cr13 steel
against corrosion
This work summarizes the results under corrosion studies describing protective
properties of composite coatings prepared on stainless steel. The coatings consisted
of poly(3,4-ethylenodioxythiophene) (PEDOT) and silicotungstic acid (SiW12) with
4-(pyrrole-1-yl) benzoic acid (PyBA) were electrodeposited using cyclic voltammetry.
Protective properties of the composite fi lms were evaluated in the acidifi ed sulphate
solutions containing chloride ions.
Keywords: conducting polymers, poly(3,4-ethylenodioxythiophene), polyoxyethylene
lauryl ether, silicotungstic acid, 4-(pyrrole-1-yl) benzoic acid, anticorrosion
coating, stainless steel
ochrona przed korozja 4-5/2010
XIX Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna
SYSTEMY - MATERAŁY - POWŁOKI
A N T Y K O R O Z J A
1. Wprowadzenie
Elektrosyntezy politiofenu (PT) oraz jego
pochodnych dokonuje się zwykle przez elektrochemiczne
utlenianie odpowiednich monomerów
w roztworach organicznych na chemicznie
obojętnych elektrodach wykonanych
z Au, Pt, grafi tu oraz szklistego węgla [1-3].
W elektrosyntezie pochodnych PT najczęściej
nie stosuje się wody jako rozpuszczalnika, jest
to konsekwencją m. in. słabej rozpuszczalności
pochodnych tiofenu w wodzie, [...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/4-5
|
|
|
» Dobór parametrów osadzania powłok kompozytowych na bazie poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT), kwasu benzopirolowego (PyBA) oraz fosforomolibdenianu niklu (Ni1.5PMo12) na odporność korozyjną stali X20Cr13
|
|
LIDIA ADAMCZYK
Dokonano doboru parametrów elektroosadzania i składu roztworu roztworze modyfi kującego dla uzyskania wysokich
właściwości ochronnych powłok kompozytowych PEDOT/PyBA/Ni1.5PMo12. Powłoki osadzano metodą woltamperometrii
cyklicznej na powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13 oraz węgla szklistego stosując różne czasy osadzania.
Właściwości ochronne powłok oceniano w zakwaszonym roztworze siarczanowym o pH = 2 zawierającym
jony chlorkowe przy zastosowaniu techniki potencjodynamicznej. Oceniano przyczepność powłok do podłoża oraz
przeanalizowano ich morfologię.
Słowa kluczowe: polimery przewodzące, poli(3,4-etylenodioksytiofen), kwas benzpopirolowy, eter monolaurynowy
glikolu polioksyetylenowego (BRIJ), powłoki antykorozyjne, stal nierdzewna
ochrona przed korozja 11/2010 s. 538-541
Ochrona przed Korozją, vol. 53, nr 11 539
1. Wprowadzenie
Elektrosyntezę poly(3,4 ethylenedioxytiofenu)
(PEDOT) najczęściej przeprowadza się
przez elektrochemiczne utlenianie odpowiedniego
monomeru z roztworów organicznych
na elektrodach wykonanych z Au, Pt i grafi tu
oraz stali [1-6]. Nieprzydatność wody jako
rozpuszczalnika wynika z ograniczonej rozpuszczalności
EDOT w wodzie, wyższego
potencjału utleniającego monomeru od potencjału
rozkładu wody oraz silnej reaktywności,
typu nukleofi lowego cząsteczek wody
w stosunku do kationorodników tienylowych
[7-10]. Wszystkie te właściwości ograniczają
potencjalne możliwości stosowania powłok
PEDOT w ochronie przed korozją na metalach
użytkowych. Ponadto potencjały termodynamiczne
utleniania metali są znacząco niższe
niż potencjały (+0,8 do 1,2 V) PEDOT. W celu
uzyskania optymalnych warunków wytworzenia
powłoki PEDOT na metalu należy dobrać
takie parametry medium reakcyjnego, które
spowodują obniżenie potencjału utleniania
monomeru lub zastosować wstępną obróbkę
powierzchni metalu, która pozwoli na zahamowanie
anodowego roztwarzania [7, 11].
Cel ten można osiągnąć również modyfi kując
powłokę polioksometal[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/11
|
|
|
» Właściwości ochronne powłoki kompozytowej: poli(3,4-etylenodioksytiofen), kwas benzopirolowy oraz fosforomolibdenian niklu (Ni1,5PMo12) osadzonej na stali X20Cr13
|
|
lIDIA aDAMCZYK
W ostatnich latach szczególną uwagę zwraca się na projektowanie
i przygotowywanie powłok chroniących metale przed korozją.
Wysiłek ten jest częściowo motywowany pragnieniem zastąpienia
powłok chromianowych używanych do zabezpieczenia przed korozją
stopów żelaza i aluminium. Udowodniono, iż chrom zagraża
środowisku i ludzkiemu zdrowiu, a jego użycie w wielu krajach będzie
radykalnie ograniczane. Elektroaktywne polimery przewodzące
reprezentują klasę interesujących materiałów do zastosowania
w postaci powłok chroniących przed korozją i prawdopodobnie to
one, lub układy kompozytowe na ich bazie, zastąpią powłoki chromianowe
[1].
Obecnie najpowszechniejsza strategia walki z korozją polega na
nakładaniu jednej lub więcej powłok organicznych na metal. Aktywne
ogniwo korozyjne wymaga obecności utleniacza na powierzchni
metalu, jak również mechanizmu ruchu jonów po powierzchni pomiędzy
anodowym i katodowym miejscem ogniwa korozyjnego (w
celu utrzymania równowagi ładunków). Taki ruch jonów zwykle
występuje w obrębie cienkiej warstwy elektrolitu, która tworzy się
na powierzchni metalu. Powłoki powodują obniżenie szybkości korozji
przez zmniejszenie szybkości dostępu tlenu cząsteczkowego,
wody oraz jonów takich jak H+ do powierzchni metalu. Powłoki
służą również do zwiększenia oporu ruchu jonów na granicy faz (tj.
polaryzacji omowej ogniwa korozyjnego), co również przyczynia
się do obniżenia szybkości korozji. Woda, tlen cząsteczkowy i jony
ze środowiska przenikają przez powłokę i docierają do powierzchni
metalu. Defekty w powłoce (naturalne lub wprowadzone przypadkowo)
przyspieszają ten proces [1÷3].
Z tego powodu zwykle stosowany jest układ powłok, w którym
na metal nakładana jest powłoka gruntująca, po której następuje
powłoka nawierzchniowa mająca pożądane własności pod względem
zaporowym oraz ewentualnie wyglądu zewnętrznego. Powłoka
gruntująca jest wybierana tak, aby miała dobrą przyczepność do
metalu oraz zawierała aktywne skład[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
|
|
|
» Zależność właściwości ochronnych powłok hybrydowych PEDOT/ABA wytworzonych na stali nierdzewnej od czasu ich elektroosadzania
|
|
|
ANNA PIETRUSIAK LIDIA ADAMCZYK
Przedstawiono badania dotyczące wpływu czasu osadzania na właściwości
ochronne powłok PEDOT/ABA. Powłoki osadzano metodą woltamperometrii
cyklicznej na powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13 oraz węgla szklistego
przy zastosowaniu różnych czasów procesu. Właściwości ochronne
powłok oceniano w zakwaszonym roztworze siarczanowym o pH = 2 przy
użyciu techniki potencjodynamicznej. Wykonano testy przyczepności powłok
do podłoża oraz analizowano ich morfologię.
Słowa kluczowe: polimery przewodzące, poli(3,4-etylenodioksytiofen),
kwas 4-aminobenzoesowy, powłoki antykorozyjne, korozja, stal nierdzewna
Relationship between protective properties of PEDOT/ABA composite coatings
obtained on stainless steel and time of their electrodeposition
The effect of the deposition time of PEDOT/ABA coatings on their protective properties
is discussed. The respective coatings were deposited by cyclic voltammetry
method on the X20Cr13 stainless steel and glassy carbon substrates using various
electrodeposition periods of time. Protective properties of coatings were evaluated in
the acidifi ed sulphate solution with pH = 2 using potentiodynamic polarisation technique.
The adhesion of the fi lms and their morphology have also been tested.
Keywords: conducting polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene), 4-aminobenzoic
acid, anticorrosion coatings, corrosion, stainless steel
ochrona przed korozja 4-5/2010
XIX Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna
SYSTEMY - MATERAŁY - POWŁOKI
A N T Y K O R O Z J A
1. Wprowadzenie
Od czasu, gdy DeBerry [1] zaproponował
wykorzystanie polianiliny w ochronie przed
korozją ogólną stali nierdzewnej, powłoki
ochronne na bazie polimerów przewodzących
cieszą się coraz większą popularnością.
Przyczyną zainteresowania są cenne właściwości
fi zyczne oraz możliwość modyfi kowania
składu i struktury powłok polimerowych
[2-4]. Obecnie, obok polianiliny, dla ochrony
przed korozją rozważane jest zastosowanie
powłok polipirolu i po[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/4-5
|
|
|
» Wpływ stężenia składników w procesie elektroosadzania na właściwości ochronne powłok PEDOT/PyBA
|
|
|
LIDIA ADAMCZYK ANNA PIETRUSIAK
W pracy przedstawiono wyniki badań nad ochroną stali nierdzewnej za pomocą powłoki kompozytowej. Powłokę
składającą się z poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT) i kwasu 4-benzopirolowego (PyBA) o różnym stężeniu
składników osadzano metodą woltamperometrii cyklicznej. Właściwości ochronne powłok oceniano w zakwaszonych
środowiskach siarczanowych zawierających jony chlorkowe.
Słowa kluczowe: polimery przewodzące, poli(3,4-etylenodioksytiofen), kwas 4-benzopirolowy, eter monolaurynowy
glikolu polioksyetylenowego, powłoki antykorozyjne, stal nierdzewna
The infl uence of components concentration in the electrodeposition process on the protective properties of PEDOT/PyBA
This work summarizes the results under corrosion studies describing protective properties of composite coatings prepared on stainless
steel. The coatings consisted of poly(3,4-ethylenodioxythiophene) (PEDOT) with 4-(pyrrole-1-yl) benzoic acid (PyBA) were
electrodeposited using cyclic voltammetry. Protective properties of the composite fi lms were evaluated in the acidifi ed sulphate
solutions containing chloride ions.
Keywords: conducting polymers, poly(3,4-ethylenodioxythiophene), polyoxyethylene lauryl ether, silicotungstic acid, 4-(pyrrole-1-
yl) benzoic acid, anticorrosion coating, stainless steel
1. Wprowadzenie
Pierwsza publikacja o możliwości zastosowania
powłok PEDOT w ochronie przed
korozją metali i stopów pochodzi z 2000 r.
[1]. Od tamtej pory ukazało się zaledwie kilka
artykułów naukowych, w których autorzy
zajmują się tym problemem [2-5]. Z prac
tych wynika m.in., że istotnym ograniczeniem
w stosowaniu powłok PEDOT jest ich
niezadowalająca przyczepność do podłoża
metalowego (stalowego), a co za tym idzie -
- ograniczone zdolności ochronne. Wywołuje
to konieczność poszukiwania metod poprawy
adhezji polimeru do podłoża. Kolejną przeszkodą
w powszechnym stosowaniu PEDOT
jest słaba rozpuszczalność jego monomeru
w wodzie (zaledwie 2,1 gdm-3·20°C), co limi[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/11
|
|
|
» Własności ochronne starzonych powłok silanowych na stali nierdzewnej
|
|
|
EDYTA OWCZAREK LIDIA ADAMCZYK
Silany organofunkcyjne są stosowane w ochronie przed korozją głównie jako międzywarstwy, ze względu na zwiększanie
przyczepności powłok organicznych (farb, lakierów) do metali. Substancje te mogą również wykazywać działanie
antykorozyjne. W niniejszej pracy dokonano oceny własności ochronnych cienkich powłok isobutylotrietoksysilanu
(IBTES) wytworzonych na stali X20Cr13 w zależności od czasu starzenia w powietrzu. Odporność korozyjną
powłok określano w słabo zasadowych (pH = 9) roztworach mineralnych nie zawierających, bądź zawierających
jony chlorkowe. Stwierdzono, że powłoki IBTES spowalniają procesy korozyjne stalowego podłoża, a ich działanie
ochronne poprawia się w miarę wydłużania czasu ich starzenia w powietrzu.
Słowa kluczowe: silan organofunkcyjny, powłoki starzone, odporność korozyjna, stal nierdzewna
Protective properties of aged silane coatings on stainless steel
Organofunction silanes are used in corrosion protection mainly as interlayers to improve the adhesion of organic coatings (paints,
lacquers) to metals. These substances also can show ability to protect against corrosion. In the presents work, protective properties
of thin coatings of isobutylotrietoksysilane (IBTES) prepared on X20Cr13 steel as a function of the time of aging in the air were
evaluated. The corrosion resistance of coatings in mineral solutions containing or not chloride ions were examined. It was found
that IBTES coatings inhibit the corrosion of steel substrate and their protective properties improve wi[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/11
|
|
|
» Wpływ amoniaku na własności ochronne starzonych powłok silanowych na stali nierdzewnej
|
|
EDYTA OWCZAREK LIDIA ADAMCZYK
W niniejszej pracy określono wpływ oddziaływania roztworu amoniaku na
własności ochronne cienkich powłok isobutylotrietoksysilanu (IBTES) na
stali X20Cr13 starzonych w powietrzu, w słabo zasadowych roztworach wodnych
zawierających agresywne aniony: chlorki, węglany, kwaśne węglany
i siarczany. Stwierdzono, że oddziaływanie roztworu amoniaku na układ
stal/IBTES poprawia właściwości ochronne powłok silanowych.
Słowa kluczowe: silany organofunkcyjne, powłoki starzone, amoniak,
odpornosć korozyjna, stal nierdzewna
The infl uence of ammonia on protective properties of aging silane coatings on
stainless steel
In the presents work, infl uence of short duration of ammonia solution on protective
properties of thin coatings of isobutylotrieetoksysilane (IBTES), air aged, on stainless
steel in weak alkaline solutions containing agresive anions: Cl-, HCO3
-, CO3
2-,
SO4
2- were examined. It was found that protective properties of IBTES thin coatings
improve in ammonia solution.
Keywords: organofunction silane, fi lms aging, ammonia solution, corrosion resistance,
stainless steel
ochrona przed korozja 7/2011
1. Wprowadzenie
Silany organofunkcyjne są coraz częściej
stosowane w ochronie przed korozją jako materiał
podkładowy, głównie dzięki zdolności
zwiększania przyczepności powłok organicznych
(farb, lakierów) do metalicznego podłoża,
a ponadto substancje te mogą wykazywać
działanie antykorozyjne [1-6]. Właściwości
i jakość powłok silanowych są uzależnione
przede wszystkim od rodzaju zastosowanego
silanu jak również od zachodzących w nich
przemian chemicznych [7, 8]. Pod wpływem
wody lub wilgoci zawartej w powietrzu grupy
alkoksyklowe -Si-OR obecne w silanach
ulegają reakcji hydrolizy. Powstające w wyniku
tej reakcji silanole (Si-OH), są nietrwałe
i ulegają kondensacji przekształcając się w siloksanole
(-R-SiOH) i następnie polisiloks[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2011/7
|
|
|
» Zastosowanie powłok PEDOT/ABA/PMo12 w ochronie przed korozją stali nierdzewnej X20Cr13
|
|
|
lIDIA aDAMCZYK ANNA PIETRUSIAK
Materiały metaliczne modyfikowane powierzchniowo polimerami
przewodzącymi znajdują coraz szersze zastosowanie, m.in. jako
materiały do budowy akumulatorów, baterii, matryc dla katalizatorów
czy superkondensatorów oraz w ochronie antykorozyjnej metali
nieżelaznych i stali. Powłoki polimerowe zapewniają skuteczną
ochronę metalu w kwaśnych środowiskach korozyjnych, utrzymując
potencjał stacjonarny chronionego metalu w zakresie pasywnym,
jednakże nie chronią przed rozwojem korozji wżerowej [1÷3].
Jak wynika z danych literaturowych [4÷6], jest możliwe uzyskanie
antykorozyjnych powłok kompozytowych zapewniających ochronę
przed atakiem agresywnych jonów, zawierających wielocentrowe
związki nieorganiczne (heteropolikwasy). Wprowadzenie do struktury
polimeru (np. poliprolu lub politiofenu) heteropolianionu powoduje
stabilizację dodatnio naładowanego łańcucha, a powstały
układ skutecznie odpycha jony ujemne.
W poprzednich pracach autorów [7÷10] zaproponowano wykorzystanie
kompozytowych powłok na bazie poli(3,4-etylenodioksytiofenu)
(PEDOT) i kwasu 4-aminobenzoesowego (ABA) do
ochrony przed korozją stali nierdzewnej. Powłoki PEDOT/ABA
osadzano z roztworów wodnych technikami elektrochemicznymi.
W celu zwiększenia efektywności procesu elektroosadzania powłok
zastosowano roztwory micelarne zawierające anionowy związek
powierzchniowo-czynny. Przeprowadzone badania wykazały,
że zastosowanie ABA w kompozycji z polimerem przewodzącym
powoduje poprawę przyczepności powłoki do podłoża stalowego.
Uzyskane powłoki zapewniają stali ochronę w zakwaszonych roztworach
siarczanowych, natomiast nie chronią przed rozwojem korozji
wżerowej.
W pracy podjęto próbę otrzymania kompozytowych powłok PEDOT/
ABA modyfikowanych heteropolianionami kwasu fosforomolibdenowego
(PMo12). Powłoki PEDOT/ABA/PMo12 osadzano
na powierzchni stali nierdzewnej X20Cr13 z wodnych roztworów
micelarnych metodą woltamperometrii cyklicznej. Właściwości
ochronne uzyskanych powłok ba[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
» Ochrona stali X20Cr13 za pomocą starzonych powłok silanowych
|
|
|
Edyta Owczarek Lidia Adamczyk
Najpowszechniej stosowaną metodą ochrony metali przed korozją
w różnych środowiskach jest nakładanie powłok organicznych
(farby, lakiery). Obecnie coraz częściej w celu uzyskania większej
trwałości powłok organicznych, poprawienia ich przyczepności
do metalicznego podłoża oraz zwiększenia odporności na działanie
czynników atmosferycznych, jako materiał podkładowy stosuje
się związki krzemoorganiczne RnSiX4 - n (silany organofunkcyjne)
[1÷3]. Obecność w strukturze silanów jednocześnie grupy
organicznej, np. alkilowej (-R) oraz mającej zdolność do hydrolizy
grupy X (alkoksylowa -OR lub halogenkowa np. -Cl, -Br)
powoduje, że związki te mogą łatwo reagować i trwale wiązać się
z materiałami organicznymi jak i nieorganicznymi. Jak wskazują
dane literaturowe, korzystne działanie silanów w układach metal/
silan/powłoka organiczna może polegać nie tylko na poprawianiu
adhezji powłok, ale także na inhibitowaniu procesów korozyjnych
podłoża metalicznego [4÷9]. Z tych względów silany mogą stać się
alternatywą dla toksycznej obróbki chromianowej [10]. Własności
ochronne powłok silanowych są uzależnione przede wszystkim od
rodzaju zastosowanego silanu, sposobu ich przygotowania, czasu
starzenia, jak również od zachodzących w nich przemian chemicznych:
reakcji hydrolizy i kondensacji [11÷13]. Pod wpływem wody
lub wilgoci zawartej w powietrzu grupy alkoksyklowe -Si-OR
obecne w silanach ulegają reakcji hydrolizy.
R′Si(OR) + nadmiar H O R′Si(OH) + 3ROH 3 2 3 (1)
Powstające w wyniku tej reakcji silanole -Si(OH) są nietrwałe
i ulegają kondensacji przekształcając się w siloksanole -RO-SiOH
i następnie polisiloksany [(-Rn -Si-O)]m.
R′Si(OH) + R′Si(OH) R′Si(OH) OSi(OH) R′ + H O 3 3 2 2 2
(2)
Te reakcje przebiegają najszybciej w obecności katalizatorów,
z których najczęściej stosowanymi są kwasy nieorganiczne: HCl,
HNO3, H2SO4, a także amoniak [14÷16]. Produkty powstające w reakcjach
hydrolizy i[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4
|
|
|
|
Strona 1
Następna strona »
|
Twój Profil
Twój koszyk
